CN1311637A - 冷冻低脂食品乳液及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

冷冻低脂食品乳液(例如冰淇淋),包括连续的含水相和分散相,该分散相包括脂肪颗粒、凝胶颗粒和脂溶性风味分子;几乎所有脂肪颗粒位于凝胶颗粒中,并且其中至少35%的风味分子位于大多数凝胶颗粒中。风味分子从冷冻乳液中释放的速度被延迟,因此赋予了全脂乳液的味道。

Description

冷冻低脂食品乳液及其生产方法
本发明涉及冷冻低脂食品乳液，特别是低脂水包油乳液，和制备这些乳液的方法。
虽然越来越多的消费者对低脂食品产品的喜爱胜过全脂食品产品，但是对低脂产品生产者而言，很难复制全脂产品的所需风味。在例如冰淇淋的冷冻低脂食品产品和其它低脂食品产品中这种困难尤为突出。
已证实食品的脂肪含量降低将导致风味失衡，这是因为在脂肪降低的食品中风味释放的速度较大；在这方面，参见Shamil等人在“食品质量和嗜好”(“Food Quality and Preference”)1991/2,3(1)51-60的题目为“低脂肪食品中的风味释放和感知性”的文章。
本发明人在图1中显示了在低脂肪冷冻水包油食品乳液中风味释放的速度较大，图1为具有不同脂水平的未充气冰淇淋的风味强度-时间的曲线图(具体参见线7(0.5wt％脂肪)和线1(12.8wt％脂肪))。
在口品尝过程中，全脂(例如12.8wt％脂肪)冰淇淋呈现风味逐渐增强直到低峰值的最大风味影响，之后风味慢慢消散。与之相反，传统脂肪非常低/零脂肪(低于3wt％脂肪)冰淇淋呈现出风味快速消散，这在口品尝的早期就产生非常高峰值的最大风味影响。
在全脂和低脂非冷冻食品乳液的口品尝中也产生低脂肪食品产品中相同大的风味释放速度，这可以从我们的悬而待决的申请PCT/EP98/00645中得知。
全脂冷冻产品如冰淇淋呈现的曲线等同于消费者喜爱的味道和口感；等价低脂产品呈现的曲线等同于风味开始太浓，具有不愉快的余味。
许多重要的风味分子为亲脂性的，即疏水。当降低水包油乳液中的脂肪水平时，在水相中发现了大部分这些风味分子。当将该乳液分解时，例如在嘴中食用时，风味分子的疏水性质使得其快速释放到鼻空间。
风味技术的开发已获得被包封的风味分子，它控制了风味释放并稳定和保护了这些分子。常规使用的包封技术包括喷雾干燥、床流体化和凝聚。(参见Karsa和Stephensen的“包封和控制释放”(“Encapsulation and Controlled Release”)，皇家化学协会(RoyalSoc Chem)ISBNO.85/86-6/5-8)。
这些技术包括将风味分子包埋在掩蔽物或微胶囊中。所得包封产品通常为小干燥颗粒形式，将其加到食品中。加热或食用这些食品时，这些颗粒经热或物理分解并释放风味分子。这种释放通常很快。
US5498439公开了将风味油包封在胶态凝胶中，该凝胶是由水和动物蛋白质聚合物或植物多糖制成的。在高剪切压力下将该风味油与该凝胶组分混合，得到稳定的胶态凝胶基质，其中风味油被物理地包封并被凝胶的亲水性质留住。可以将包封的风味油溶液注入肉中赋予其风味。
我们的待审专利申请PCT/EP98/00645公开了具有风味释放速度与等价全脂非冷冻食品溶液类似的非冷冻低脂食品乳液。具体地说，它公开了包括连续的含水相和分散相的非冷冻低脂食品乳液，该分散相包括脂肪颗粒、凝胶颗粒和脂溶性风味颗粒，风味分子从乳液中释放的速度被延迟，这使得释放速度与相应全脂产品的相似。
本发明寻找提供一种冷冻低脂食品乳液，它具有可与全脂冷冻食品乳液相比较的风味释放速度，因此使得冷冻低脂食品乳液具有冷冻全脂食品乳液的风味。
根据本发明的第一方面，提供了一种包括连续的含水相和分散相的冷冻低脂食品乳液，该分散相包括脂肪颗粒、凝胶颗粒和脂溶性风味分子，其中几乎所有脂肪颗粒位于凝胶颗粒中，并且其中至少35％的风味分子位于大多数凝胶颗粒中，由此延迟风味分子从冷冻乳液中释放的速度。
优选至少50％的风味分子位于大多数凝胶颗粒中，最优选至少60％的风味分子位于其中。
位于凝胶颗粒中的风味分子的实际比例将取决于涉及的风味分子的油/水分配系数。在上面情况中，优选大多数(即大于50％)的风味分子位于大多数凝胶颗粒中(它可以是风味分子在油中的溶解度比在水中的好的情形)。位于凝胶颗粒中的风味分子的百分比越高，获得的延迟释放效果越好。
为了本发明目的，脂溶性风味分子包括都能溶于脂或油中的风味分子和仅部分能溶于脂或油中的风味分子。
本文中所用的“冷冻”是指含有部分组成为冰的乳液。冰形成的特征温度取决于组合物中可溶性组分的量。典型地在组合物中冰形成时或发生冷冻时的温度为0至-5℃，但是如果使用高固体(特别是糖)含量，该温度可以更低，例如5至-20℃。设计将该冷冻乳液贮藏和/或以现存的冰相消费。
本发明的冷冻低脂乳液具有一连续的含水相(在冷冻产品中可以是部分或全部冷冻状态)和含有脂肪颗粒、凝胶颗粒和风味分子的分散相。本文中所用的术语“冷冻(低脂)食品乳液”包括经过冷冻且具有上面结构的任意食品产品。
而且，本文应理解为将本发明限制(应用)于冷冻乳液中。例子包括冰淇淋、清凉果汁饮料(sherbet)、冷冻乳蛋糕(frozen custard)、冷冻酸奶(frozen yoghurt)、冷冻木斯(frozen mousse)和含有其它传统脂肪的冷冻(乳化)糖果。典型冷冻食品产品列于Arbuckle的“冰淇淋”第4版，附录B和E，由Van Nostrand Reinhold公司出版。“冷冻乳液”还包括冷冻“微结构乳液”。而且在本文所用的术语冷冻乳液包括经非常规生产的如冰块(water ice)、清凉果汁饮料、乳蛋糕和冷冻果酱乳液的冷冻食品产品，但是当根据本发明生产时为冷冻乳液形式。
应理解为本文中所用的术语“冷冻食品乳液”包括所用这些适宜乳液。本文中所用的术语“冷冻乳液”还包括冰块、清凉果汁饮料和将脂组分添加其中的其它传统无脂食品产品。在某些情况下，可以希望在冰块或清凉果汁饮料等中含有含脂组分，例如生产“含奶油”或“乳样”质地，或者允许加入脂溶性风味。在这些脂肪存在于传统无脂产品的情况下，冰块或清凉果汁饮料等落入本发明的范围内。
本文中所用的术语“低脂”意思是当与传统全脂产品比较时，上面定义的这些食品乳液的总脂肪含量较低。但是，在该定义下，应理解为术语“低脂”包括广范围的可能脂肪含量，这取决于全脂产品的脂肪含量。当使用冰淇淋例证该定义时，应理解为就较高脂肪含量的全脂产品如奶油而言，其低脂对应体可以含有相当高的脂肪水平，例如30wt％脂肪。例如，传统全脂冰淇淋典型地具有5-16wt％的脂肪含量，然而低脂冰淇淋典型地具有0-8％总脂肪的脂肪含量。
对本文中所用的术语“低脂”而言，该限制适用：对给定全脂配方而言，将脂肪含量降低至等价低脂配方。换句话说，含16wt％总脂肪的全脂传统冰淇淋配方可以由含8wt％脂肪的低脂变体生产，尽管该wt％脂肪落入可能其它全脂冰淇淋遇到的范围中。
对于不总是含常规脂肪的产品如冰块和清凉果汁饮料等而言，若非在某些情况下添加脂肪可能是最理想的(例如为了提供不同脂溶性风味或为了制备乳冰)，本文所用的术语“低脂”意思是含有不到5wt％脂肪的产品。
本发明的冷冻低脂食品乳液本身为乳液，例如低脂冰淇淋。而且，本发明的冷冻低脂食品乳液可以形成任意组合食品产品如涂膜冰淇淋或填充冰淇淋的薄饼等的一部分。可以将该组合产品整个或仅乳液部分冷冻。
冷冻低脂食品乳液以及含该乳液的组合产品典型地适当含有其它常规食品产品组分如选自着色剂、水果片、坚果片、调味汁和糖衣等的那些。
根据需要本发明的冷冻低脂食品乳液或者可以是充气或者可以是不充气乳液。优选如果该乳液为充气冰淇淋时，换句话说它具有大于1％的％膨胀度时，它具有5-200％，更优选10-150％，例如15-140％，或例如18-130％的膨胀度。
这些凝胶颗粒是由一种或多种食品级形成凝胶的生物高分子制成，该生物高分子优选选自蛋白质(例如酪蛋白)、半乳聚糖(例如琼脂、卡拉胶、红藻胶)、半乳甘露聚糖(例如瓜尔胶、槐树豆胶、刺云实胶、胡芦巴)、葡甘露聚糖(例如魔芋甘露聚糖)、半乳糖醛酸酯(例如果胶)、葡聚糖(例如淀粉和curdlan)、糖醛酸盐(例如藻酸盐)、外型多糖(例如黄原胶、凝胶(gellan))、天然树胶渗出物(例如金合欢胶、阿拉伯树胶)、明胶及其混合物。
优选蛋白质和多糖的混合物可以结合地、分离地或协同地相互作用。
本发明的冷冻低脂乳液可以含有0-30wt％脂肪。优选脂肪量大于0.005wt％，但是低于20wt％脂肪，更优选低于10wt％脂肪，例如低于8wt％。例如优选0.01-10wt％脂肪，特别是0.1-8wt％脂肪。在一优选实施方式中，乳液含有0.01wt％脂肪；更优选至少0.5wt％脂肪。上面wt％脂肪的范围可以根据冷冻乳液的具体类型改变。
例如在低脂冰淇淋中，wt％脂肪可以为0-8wt％，优选0.1-7wt％，更优选1-6.5wt％。但是在含有脂肪的冰块或清凉果汁饮料中，wt％脂肪典型地为例如0.01％-4.5％，特别是0.1％-3wt％，或者例如低于2wt％。
为了本发明的目的，脂肪的定义包括液态油、如乳脂的结晶脂肪掺合物和如蔗糖聚酯的脂肪仿制品。该脂肪油在室温下可以为固态或液态。可以将任意适宜的食用油或脂用于这些凝胶颗粒的形成中。例子包括向日葵油、菜籽油和其它植物或坚果油。
本发明的冷冻低脂乳液可以含有0.1-60％体积的凝胶颗粒，优选0.2-40％，最优选0.25-30％，或者例如20％。产品中颗粒的％体积随颗粒中脂或油的wt％变化。为了提供产品中所需的wt％，颗粒中脂或油的wt％越高，则要求产品中颗粒的％体积越低。
凝胶颗粒可以具有至少30，优选至少50，更优选至少100微米到低于5000微米，优选低于1000微米，更优选低于500微米，或者例如50-5000微米，优选60-500微米的体积平均粒度。在这些范围内，较大的粒度为优选。已典型地发现凝胶粒度越大，风味释放的速度越慢。
所要求保护的乳液的发明人出人意料地发现，口服时凝胶颗粒的存在延迟了风味分子的释放；这种不寻常是由于风味分子的大小适宜其扩散通过颗粒的凝胶基质。(甚至更令人吃惊的是在口服时食品产品乳液的冷冻并未否定或抑制这种效果。)因此应理解为，在本发明中，由于风味分子不受凝胶颗粒的限制，因此凝胶颗粒并未以传统观念对风味分子包封。
不希望受理论的约束，本发明人相信，凝胶颗粒在该乳液的运动的含水相中起静止区的作用(当食用时含水相融于口中)。
由于许多重要的风味分子都是亲脂性的(脂溶性)，因此它们优选溶于油滴中。这种研究背后的理论是在o/w乳液中以油→水→空气的顺序进行亲脂性风味的释放。因此当冷冻乳液在食用过程中或者全部、几乎全部或者部分熔化时通过围绕阻止它们释放到含水相中的油滴创建屏障，可以控制亲脂性风味剂释放。微结构的乳液通过增加扩散路径并降低亲脂性风味释放到含水相中的速度做到了这一点。
根据本发明，还提供了一种制备冷冻低脂食品乳液的方法，包括步骤：
a)将脂肪和形成凝胶的生物高分子混合，形成第一液相；
b)将第一液相添加到促进生物高分子的凝胶形成的第二液相中，从而形成具有脂肪颗粒位于其中的凝胶颗粒；
c)将凝胶颗粒与含水相和脂溶性风味分子混合，形成含水-连续的乳液；和
d)将所述含水-连续的乳液进行冷冻，从而生产出冷冻低脂乳液。
选择性地，在步骤(b)之前将第一液相乳化，在步骤(b)中，可以将第一液相注入第二液相中。或者，在步骤(b)中，可以将第一液相喷雾在第二液相上。
为了引起凝胶形成，第二液相的温度可以比第一液相的温度低。或者，为了引起凝胶形成，第二液相可以与第一液相中的生物高分子反应。
根据本发明，在生产上面步骤(b)中的最终冷冻乳液之前，凝胶颗粒、和/或含水相、和/或脂溶性风味分子还可以经过冷冻。
可以通过任意适宜的常规方法制备本发明的凝胶颗粒。
在制备凝胶颗粒的一种方法中，在低速混合器中将琼脂和/或藻酸盐和油的乳液注入黄原胶的冷物流中；较低温度的黄原胶有利于琼脂胶凝。可以将所得凝胶颗粒用于制备经过冷冻生产冷冻低脂乳液如低脂冰淇淋的低脂乳液。通过剪切力的量定义颗粒大小。
在制备凝胶颗粒的另一方法中，将藻酸钠和/或琼脂和油的乳液与空气通过一喷嘴共挤入氯化钙溶液浴中；钙离子与藻酸根反应，形成藻酸钙凝胶颗粒。凝胶颗粒的大小可以通过共挤出物的流速定义。可以如前面段中所述使用所得凝胶颗粒。
在制备凝胶颗粒的另一方法中，在低速混合器中将藻酸钠乳液注入氯化钙溶液(或氯化钙和黄原胶)的物流中。通过剪切力的量定义颗粒大小。可以如上所述使用所得凝胶颗粒。
具体地，在实施例1中给出了形成胶凝颗粒的例子，并且可以将凝胶颗粒用于本发明的所有冷冻乳液中。
在某些情况下，凝胶颗粒可以含有高达60wt％的油或脂，优选2-55wt％，特别是4-40wt％，例如5-35wt％或5-30wt％。但是通常优选5-30wt％。例如，使用含有5、10和20wt％脂肪的凝胶颗粒已获得良好结果。但是，不应认为颗粒中脂或油的水平与产品中总脂肪含量一样重要。
本发明的低脂乳液可以通过任意适宜方法形成，只要基本上完整的凝胶颗粒保留在最终产品中。一般来说在本领域中已知的传统全脂或低脂产品的生产方法是适宜的。更典型地，通过用于相关产品的常规方法形成该冷冻食品乳液。例如可以通过常规冰淇淋生产方法，包括具有均质和/或杀菌阶段的那些方法生产低脂冰淇淋。这些实施例给出了适宜制备用于冰淇淋和冰块的本发明冷冻低脂乳液的详细方法。但是，由于产品的制备方法不是至关重要的，因此可以使用任意适宜的已知制备方法。制备方法可以包括充气步骤，从而生产充气产品。方法可以是连续或间歇方法。
可以通过任意适宜方法将本发明的冷冻低脂乳液食品产品冷冻，从而生产冷冻产品。例如可以在气流冷冻器中静止地进行冷冻。或者可以在例如刮板式热交换器中边搅拌边进行冷冻。典型地在0至-30℃，例如-5℃至-20℃的温度下进行冷冻。如上所述Arbuckle参考文献的第11和12章详述了生产冷冻乳液产品的已知方法，它们容易地适合于生产本发明的冷冻产品。
可以任意适宜的方式并在生产乳液的方法中任意适宜的时间将凝胶颗粒加入食品乳液的含水连续相中。例如，可以将凝胶颗粒添加到其它都完全配制好的食品产品(可能不含任意其它脂肪组分)中，从而生产最终食品乳液。或者，可以将凝胶颗粒与至少一种之后加入食品乳液的剩余组分一起添加到乳液的含水连续相中。
如果在其制备过程中食品乳液需要经受均质过程，那么优选在均庋之后添加凝胶颗粒。
如果在其制备过程中食品乳液需要经受杀菌过程，那么根据形成凝胶颗粒所用的材料，可以在制备过程的任意阶段添加颗粒。例如如果使用低熔点材料如卡拉胶或明胶生产凝胶颗粒，那么优选在杀菌之后添加它们。
当添加到乳液的凝胶颗粒或其至少一种组分的温度被认为不是关键的时候，例如可以在室温左右的温度下，即在高于或低于25℃将它们加入。但是，出于经济原因，优选当颗粒和/或乳液/组分的温度在10℃以下时将凝胶颗粒加入乳液中。优选当颗粒和/或乳液/组分的温度≤10℃，最优选≤5℃。当加入时颗粒和/或乳液/组分的温度可以低于0℃，例如低于-5℃。在混合过程中凝胶颗粒和/或乳液/组分可以为液态，部分冷冻状态(即含有冷冻和未冷冻的物料)或冷冻状态。
特别优选在生产经过灭菌的冷冻产品如冰淇淋中，当将凝胶颗粒添加到温度适宜地低于10℃，但优选为5-15℃的经过灭菌的含水相中时，凝胶颗粒的温度低于10℃，优选低于5℃。
可以任意适宜的方式以及在方法中任意适宜的时间下将风味分子添加到食品乳液中。典型地将风味剂添加到乳液的含水相中，尽管至少一部分风味分子当加入时可能在凝胶颗粒中。后一选项更适宜具有低挥发度的风味分子。
优选在室温或低于室温的温度下，例如在30℃或以下，优选25℃或以下添加风味分子。特别优选冷添加风味分子，例如25℃以下，优选20℃以下，最优选10℃以下。
当制备本发明的冷冻低脂乳液时，风味组分需要最小再平衡以构成低脂肪相体积。同样，根据其“全脂”时标释放关键风味，从而提高其风味的感知度，该关键风味通常为脂溶性且因此在产品消费时该风味在低脂乳液中特别倾向于非控制性释放。
本发明提供了风味分子在冷冻乳液中的转移速度，包括释放速度的控制手段，由此可以操纵冷冻低脂食品乳液的风味释放曲线。因此，可以制备在消费时具有全脂乳液等价味道的低脂冷冻乳液。本发明在没有求助于为了释放包封风味而必需经过加热或溶解的包封涂层的情况下实现了这一点。
现在参照附图，仅通过例子描述说明本发明的产品和方法的实施例，但不限制本发明，其中：
-图1为7个含有己酸乙酯的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中3个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒；
-图2为7个含有壬酮的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中3个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒；
-图3为7个含有庚酮的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中3个冰淇淋含有藻酸钙颗粒；
-图4为7个含有丁酮的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中3个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒；
-图5为3个含有己酸乙酯的充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中1个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒；
-图6为3个含有壬酮的充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中1个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒；
-图7为4个含有己酸乙酯的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中1个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒并且1个含有“空”藻酸钙凝胶颗粒；
-图8为4个含有壬酮的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中1个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒并且1个含有“空”藻酸钙凝胶颗粒；
-图9为4个含有庚酮的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中1个冰淇淋含有藻酸钙颗粒并且1个含有“空”藻酸钙凝胶颗粒；
-图10为7个含有丙酮的非充气冰淇淋的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中3个冰淇淋含有藻酸钙凝胶颗粒并且1个含有“空”藻酸钙凝胶颗粒；
-图11为2个含有柠檬醛的冰块组合物的风味强度(以面积计数)(y轴)-时间(以秒计)(x轴)的图，其中1个冰块含有藻酸钙凝胶颗粒。
在这些实施例中，通过为本领域已知技术的MS-呼吸分析经过试验测定以下延迟风味释放。
ApcⅠ(大气压化学电离)MS-呼吸分析为可以用于食用过程中风味释放的实时分析的质谱法技术。实质上，将从鼻子中呼出的气体(在食用食品产品过程中)吸入质谱仪中，通常以质子化[M+H]+离子测定挥发物并提供一时间-浓度图。这些分析是在一Quattro triplequadruple和配备有APcⅠ界面的Nayigator质谱仪上进行的。绘制食用产品的时间-呼出位置的风味强度的图，从而得到绘制图。
本领域技术人员能够容易地得到本发明范围内的其它实施例。
实施例1在非充气冰淇淋制品中延迟己酸乙酯的风味释放。
微结构的乳液(凝胶颗粒)是通过将1％藻酸钠中的稳定化10％o/w乳液(生产如下)喷雾(参见下面)到氯化钙二水合物溶液(0.37％w/w)中形成胶凝化藻酸盐乳液制成的。快速形成藻酸钙胶凝化微胶囊，保持平衡至少1小时，之后用筛收获，备用。
上面所用的稳定化o/w乳液由以下组分组成(以重量计)：20、10或5wt％向日葵油、0.5％吐温60聚氧乙烯山梨糖醇单硬脂酸酯、1％藻酸钠(Manugel)和水至100％。将水加热到80℃，在其中通过在Silverson(高剪切)混合器上混合10分钟溶解该藻酸盐和乳化剂。使用Crepaco均质机在100bar下将该混合溶液均质，得到具有约2-3μm直径油滴的微细乳液。将所得乳液冷却到5℃并酸化至pH3.8(用于贮藏)。一次在凝胶颗粒中形成每种不同的％wt油(即一次在每种乳液制品中分别含有20wt％油、10wt％油和5wt％油)。上面所述的喷雾或者是使用注射器或者是使用与一蠕动泵相连的气动雾化喷嘴进行的，由此主要通过放出的气流控制颗粒大小。形成直径约1μm并含有如上所述wt％的向日葵油滴的藻酸钙凝胶颗粒。
图1指的是本发明凝胶颗粒的msem(微结构的乳液)。
从配方中删去脂肪组分制备冰淇淋制品。制备冰淇淋的配方如下：
wt％
                   0.5％和1.0％       3％油
油样品                                样品
脱脂奶粉           10.0               10.0
乳清               4.0                4.0
蔗糖               14.0               14.0
葡萄糖固体         5.0                5.0
藻酸钠             0.3                0.3
藻酸钙颗粒         10.0％             15％
水                 余量至100％        余量至100％
*上面制备的颗粒，对0.5wt％和1.0wt％油样品而言凝胶颗粒中的油含量分别为5wt％和10wt％。对3％油样品而言凝胶颗粒中的油含量为20wt％。
将藻酸钠和糖混合并添加到65℃的水中。将该混合物加热到70℃，边搅拌(Silversen高剪切混合器)边加入奶粉/乳清。边搅拌边将藻酸钙颗粒添加到该混合物中，在83℃下灭菌30秒，之后冷却到5℃。将50ml样品倒入一组100ml带有自封盖的玻璃样品罐中。
以风味鸡尾酒(还含有壬酮、己酮和丁酮)通过自封盖将风味剂己酸乙酯添加到玻璃样品瓶中。将风味剂/冰淇淋预混物/藻酸钙颗粒混合物在约5℃下平衡18小时。平衡之后在气流冷冻器中在-35℃下将样品冷冻至少4个小时。冷冻之后将2ml冷冻产品样品进行质谱呼吸分析(MS Breath Analysis)。将样品在-20℃至-25℃下贮藏，之后通过如上详述的受过训练的化验员测定。进行分析之前，将样品贮藏在约-18℃下。
最终产品中每种风味剂的浓度约5ppm。将1μm风味鸡尾酒加入到每个100ml玻璃罐中。
通过冰淇淋的消费者将呼出气通入质谱仪中绘制含凝胶颗粒的低脂冰淇淋的风味强度-时间图。所得图示于图1的线2、4和6中。
1.2按照上面的方法，但使用向日葵油替换藻酸钙颗粒，并因此调整水分含量，使得油水平为0.5wt％、1wt％或3wt％，制得一组传统低脂冰淇淋。将含有己酸乙酯的相同风味鸡尾酒加入非充气冰淇淋样品中，如上所述将其在密封瓶中静置平衡。
绘制风味强度-时间图；图1的线3、5和7为所得图。
1.3按照上面的方法并使用向日葵油制备一传统全脂非充气冰淇淋，其水分含量经调整使得脂水平为12.8wt％。将含有己酸乙酯的风味鸡尾酒加入非充气冰淇淋中，如上所述将这些样品在密封瓶中静置平衡。
绘制风味强度-时间图；图1的线1为所得图。
结论
从图1的线3、5和7可以看出，在传统低脂冰淇淋中，由于没有藻酸钙凝胶颗粒，风味剂己酸乙酯快速释放，使得在口品尝的早期风味强度的峰值非常高。之后风味强度快速消散。
从线1可以看出，全脂非充气冰淇淋呈现出风味逐渐累积至较低峰值的风味强度；风味也消散得较慢。
从线2、4和6中可以看出，与传统低脂冰淇淋相比，本发明的低脂非充气冰淇淋具有-全脂冰淇淋更相似的风味释放曲线。
对非充气冰淇淋中给出的％wt脂肪而言，与以传统方式存在相同的％wt脂肪时相比，当该油存在于凝胶颗粒中时获得更低的风味强度计数图。这可以通过将线2与3或者4与5或者6与7相比较看出。
实施例2-在非充气冰淇淋制品中延迟壬酮的风味释放
对风味剂壬酮重复实施例1的分析。在显示风味强度-时间图的图2中，线2、4和6是指本发明的低脂非充气冰淇淋，线3、5和7是指传统低脂非充气冰淇淋，并且线1是指传统全脂非充气冰淇淋。图2上的msem也是指本发明的凝胶颗粒。
结论
从线3、5和7可以看出，在传统低脂冰淇淋中，由于没有藻酸钙凝胶颗粒，风味剂壬酮快速释放，使得在口品尝的早期风味强度的峰值非常高。之后风味强度快速消散，低脂含量的尤为突出(0.5％和1％脂肪)。
从线1可以看出，传统全脂非充气冰淇淋呈现出风味逐渐累积至较低峰值的风味强度；风味也消散得较慢。
从线2、4和6中可以看出，与等传统低脂冰淇淋的释放曲线相比，本发明的低脂非充气冰淇淋具有与全脂非充气冰淇淋更类似的风味释放曲线。对非充气冰淇淋中给出的％wt脂肪而言，与以传统方式存在相同的％wt脂肪时相比，当该油存在于凝胶颗粒中时获得更低的风味强度计数图。这可以通过将线2与3或者4与5或者6与7相比较看出。
实施例3-在非充气冰淇淋制品中延迟庚酮的风味释放
对风味剂庚酮重复实施例1的分析。在显示风味强度与时间图的图3中，线2、4和6是指本发明的低脂非充气冰淇淋，线3、5和7是指传统低脂非充气冰淇淋，并且线1是指传统全脂非充气冰淇淋。
图3上的msem也是指本发明的凝胶颗粒。
结论
从线3、5和7可以看出，在传统低脂冰淇淋中，由于没有藻酸钙凝胶颗粒，风味分子庚酮比本发明的等价油含量实施例中的释放快(参见线2、4和6)，使得在口品尝的早期风味强度的峰值非常高。之后风味强度快速消散。
从线1可以看出，全脂非充气冰淇淋呈现出风味逐渐累积至较低峰值的风味强度；风味也消散得较慢。
从线2、4和6中可以看出，与传统低脂等价冰淇淋的释放曲线相比，本发明的低脂非充气冰淇淋具有与全脂冰淇淋更可比(类似)的风味释放曲线。
应说明的是，对非充气冰淇淋中给出的％wt脂肪而言，与以传统方式存在相同的％wt脂肪时相比，当该油存在于凝胶颗粒中时获得更低的风味强度计数图。这可以通过将线2与3或者4与5或者6与7相比较看出。
实施例4-在非充气冰淇淋制品中延迟丁酮的风味释放
对风味剂丁酮重复实施例1的分析。在显示风味强度-时间图的图4中，线2、4和6是指本发明的低脂非充气冰淇淋，线3、5和7是指传统低脂非充气冰淇淋，并且线1是指传统全脂非充气冰淇淋。图4上的msem也是指本发明的凝胶颗粒。
结论
从线1可以看出，全脂非充气冰淇淋呈现出风味逐渐累积至较低峰值的风味强度；风味也比任意其它冰淇淋样品消散得慢。
从图4中可以看出，冰淇淋中脂肪浓度对丁酮的风味释放曲线的影响很小，这是由于风味剂相当大的水溶性特征，换句话说它没有高亲脂性特征。因此当与亲脂性较大的风味剂己酸乙酯和壬酮比较时，本发明凝胶颗粒的存在或缺少对丁酮释放的影响大大降低。这说明本发明可以选择地控制亲脂性特征为主的风味剂的释放。
实施例5-在充气冰淇淋中延迟己酸乙酯的风味释放
根据实施例1的冰淇淋配方和基本制备方法制备3个冰淇淋样品。这些样品中所含的脂肪量及其形式如下：
a)12.8wt％向日葵油(SFO)-传统全脂冰淇淋
b)1wt％SFO-传统低脂冰淇淋
c)10wt％凝胶颗粒(msem)，使得本发明凝胶颗粒低脂冰淇淋的总油为1wt％
在所有情况中，通过调整水分含量使冰淇淋配方达到100wt％。如实施例1制备凝胶颗粒并使其具有10wt％向日葵油的油含量。
制备5kg冰淇淋预混物，并向其1kg中添加凝胶颗粒(500g)或油。还添加含己酸乙酯的实施例1的风味鸡尾酒，在约5℃下将这些样品平衡18小时。
18小时之后，将该平衡混合物添加到3.5kg剩余预混物中。在加工之前，在约5℃的温度下使加入所加凝胶颗粒(或(a)和(b)的油)的5kg风味冰淇淋达到平衡。
使用出口温度为-6.5℃且膨胀度为100％的连续"Hoyer MF50"冷冻器进行充气冰淇淋的生产。冷冻器中的混合流速为0.2L/min，搅拌装置速度为400rpm。然后将所得充气冰淇淋在气流冷冻器中在-35℃下冷冻2小时，然后贮藏在-25℃下。
如实施例1中取出2ml样品并如前述进行MS-呼吸分析。对上面每种样品a-c绘制风味强度-时间曲线。
将MS-呼吸分析的结果以风味强度-时间曲线图列于图5中。线1为本发明的冰淇淋，线2或3分别为1wt％或12.8wt％脂肪冰淇淋。
结论
从图5的线2可以看出，在传统低脂冰淇淋中，由于没有藻酸钙凝胶颗粒，风味剂己酸乙酯快速释放，使得在口品尝的早期风味强度的峰值非常高。之后风味强度快速消散。
从线3可以看出，全脂充气冰淇淋呈现出风味逐渐累积至较低峰值的风味强度；风味也消散得较慢。
从线1可以看出，与传统低脂冰淇淋相比，本发明的低脂充气冰淇淋具有与全脂冰淇淋更相似的风味释放曲线强度。
实施例6-在充气冰淇淋制品中延迟壬酮的风味释放
用风味剂壬酮而不是己酸乙酯，重复实施例5的分析。
在显示风味强度-时间图的图6中，线1是指本发明的低脂充气冰淇淋，线2是指传统低脂充气冰淇淋，并且线3是指传统全脂充气冰淇淋。
图6上的msem也是指本发明的凝胶颗粒。
结论
从图6的线2可以看出，在传统低脂充气冰淇淋中，由于没有藻酸钙凝胶颗粒，风味剂己酸乙酯快速释放，使得在口品尝的早期风味强度的峰值非常高。之后风味强度快速消散。
从线3可以看出，全脂充气冰淇淋呈现出风味逐渐累积至较低峰值的风味强度；风味也消散得较慢。
从线1可以看出，与传统低脂充气冰淇淋相比，本发明的低脂充气冰淇淋具有与全脂充气冰淇淋更相似的风味释放曲线强度。
因此实施例5和6证实通过本发明也在充气冰淇淋中获得了延迟风味释放效果。
实施例7含脂肪颗粒对己酸乙酯风味分子的重要性
如下制备2个含有奶油作为脂肪的对照冰淇淋预混制品：a)为含12.8wt％脂肪的传统全脂冰淇淋，b)为含0.5wt％脂肪的传统低脂冰淇淋。另一样品c)含有0.5wt％脂肪和空凝胶颗粒。根据本发明的样品d)含有通过添加凝胶颗粒添加的0.5wt％脂肪。
                                   wt％
            a          b            c            d
蔗糖          16.00   16.00  16.00     16.0
                                     0
脱脂奶粉      9.25    10.43  10.48     10.4
                                     8
黄原胶        0.75    0.75    0.75     0.75
奶油(48％     26.47   0.82     -         -脂肪)
水            48.28   72.75   67.27     67.7
                                     7
向日葵油        -       -      0.5       -
’空’凝胶      -       -      5.0       -颗粒
凝胶颗粒        -       -       -        5.0*10
*10wt％向日葵油
按照实施例1中所述的方法制备4个冰淇淋制品。按实施例1制备凝胶颗粒。按如下向每个所制备的样品添加含有己酸乙酯、壬酮、庚酮和氘代丙酮的风味鸡尾酒。
在-18℃下将所有样品(a)-(d)静止冷冻，生产非充气冰淇淋，由经过训练的分析者消费，并通过MS-呼吸分析绘制每种冰淇淋的风味强度-时间曲线。
图7显示了所得曲线，其中：
线1代表样品(d)(本发明的低脂冰淇淋)；
线2代表样品(c)(低脂冰淇淋，空凝胶颗粒)；
线3代表上面的样品(b)(传统低脂冰淇淋)；和
线4代表上面的样品(a)(传统全脂冰淇淋)。
结论
从前面例子可以看出，在传统低脂非充气冰淇淋(线3)中，由于没有藻酸钙凝胶颗粒，风味剂己酸乙酯快速释放，使得在口品尝的早期风味强度的峰值非常高。之后风味强度快速消散。
从线4可以看出，传统全脂非充气冰淇淋呈现出风味逐渐累积至较低峰值的风味强度；风味也消散得较慢。
从线1可以看出，本发明的低脂非充气冰淇淋在开始强度和强度随时间改变方面具有与传统全脂产品非常相似的风味释放曲线。
而且，从线2可以看出，含有0.5wt％脂肪和’空’凝胶颗粒的冰淇淋具有与传统低脂冰淇淋(线3)非常相似的风味释放曲线。这证实为了获得延迟的风味释放，脂肪至少大部分需要位于凝胶颗粒内。
实施例8含脂肪颗粒对壬酮风味分子的重要性
使用壬酮作为风味剂重复实施例7的分析。图8给出了风味释放曲线：
线1代表含有以凝胶颗粒添加的0.5wt％脂肪的本发明的低脂冰淇淋；
线2代表含有0.5wt％脂肪和添加的空凝胶颗粒的低脂冰淇淋；
线3代表含有0.5wt％脂肪的传统低脂冰淇淋；和
线4代表含有12.8wt％脂肪的传统全脂冰淇淋。
结论
线4和3具有图7中所显示的相同类型的风味强度曲线。与等价脂肪含量在凝胶颗粒外面的(线2)相比，本发明低脂冰淇淋的风味强度曲线，线1显示了开始强度较低且随时间推移曲线较低。
壬酮延迟的风味释放效果也需要脂肪，壬酮至少主要存在于凝胶颗粒中。
实施例9含脂肪颗粒对庚酮风味分子的重要性
使用风味剂庚酮重复实施例7的分析并如前述绘制风味释放曲线。结果列于图9中，其中线1-4所代表的样品与实施例8中的相同，但是用壬酮为风味剂。
结论
结论再次证实，本发明的低脂冰淇淋和传统全脂冰淇淋具有相似的风味强度曲线(线1和4)。如果在凝胶颗粒外面存在的脂肪含量低，那么以相同方式不能获得延迟的释放效果(线1和4与线2和3比较)。
实施例10含脂肪颗粒对丙酮风味分子的重要性
使用风味剂丙酮重复实施例7的分析并如前述绘制风味释放曲线。结果列于图10中，其中线1-4所代表的样品与实施例8中的相同，但是用丙酮而不是壬酮为风味剂。丙酮以氚代丙酮使用和测定。
结论
从图10中可以看出，冰淇淋中脂肪浓度对氚代丙酮的风味释放曲线的影响很小，这是由于风味剂相当大的水溶性特征，换句话说它没有高亲脂性特征。因此，当与亲脂性较大的风味剂己酸乙酯和壬酮比较时，本发明凝胶颗粒的存在或缺少对丁酮释放的影响大大降低。这说明本发明可以选择地控制亲脂性特征占主要的风味剂的释放。
实施例11从冰块组合物中的延迟风味释放
风味剂柠檬醛从冰块中的延迟风味释放显示在图11中，其中线1代表根据本发明的冰块的风味强度曲线，线2代表传统冰块的风味释放曲线。
按如下制备冰块基料配方：
                           wt％
葡萄糖                     4.5
蔗糖                       16
LBG                        0.25
柠檬醛柠檬风味剂           0.001
着色剂                     0.0075
水                         余量
*LBG=槐树豆胶
将上面组分混合在一起并在83℃下灭菌。将该溶液混合并在混合器中在-4℃下冷却，之后在-35℃下通过鼓风冷冻。将这些样品在-25℃下冷贮藏。
如前述取出冰块和柠檬醛风味剂的样品，并如上测定延迟风味释放。图11显示了在线2中传统冰块的风味释放曲线。看到风味强度在约20-30秒到达非常高的峰值，并且快速消散。
根据本发明的包括凝胶颗粒的低脂冰块是按照上面的配方制备的。如含1％向日葵油的实施例1制备藻酸钠凝胶颗粒，该凝胶颗粒是由一含100ppm柠檬醛风味剂的溶液制备的。因此最终产品在凝胶颗粒中含有柠檬醛风味剂。
如上述以-4℃出口温度的泥浆离开混合设备生产冰块溶液。将10wt％凝胶颗粒通过搅拌添加到从混合器出来之后的称重冰块泥浆样品中。含凝胶颗粒的冰块在-35℃下经鼓风冷冻。通过上述的MS-呼吸分析测定根据本发明的冰块的延迟风味释放。图11的线1显示了证实柠檬醛风味剂的延迟、持续风味释放的风味释放曲线。
结论
从图11的线1和2的比较显示出，与传统冰块相比，本发明的冰块提供了柠檬醛风味剂开始较低强度的释放。在整个过程中持续该较低释放强度。
但是传统冰块没有显示出柠檬醛风味分子的延迟释放。
总结
在上面实施例的基础上，显示出在本发明中，在冷冻食品乳液消费时脂溶性风味剂的释放速度通过形成微结构得到延迟，其中油滴的低相体积被限制在生物高分子凝胶中，并且风味分子或者溶于油滴中，或者分散在凝胶颗粒中。结论是，全脂冷冻乳液的风味感知曲线产生了与之风味曲线非常相似的低脂冷冻乳液。

Claims (18)

1．一种冷冻低脂食品乳液，包括连续的含水相和分散相，该分散相包括脂肪颗粒、凝胶颗粒和脂溶性风味分子，其中几乎所有脂肪颗粒位于凝胶颗粒中，并且其中至少35％的风味分子位于大多数凝胶颗粒中，由此延迟风味分子从冷冻乳液中释放的速度。
2．如权利要求1所述的冷冻乳液，其中至少50％风味分子位于大多数凝胶颗粒中。
3．如权利要求1或2所述的冷冻乳液，其中凝胶颗粒是由选自以下的食品级胶凝生物高分子制成的：蛋白质、半乳聚糖、半乳甘露聚糖、葡甘露聚糖、半乳糖醛酸酯、葡聚糖、糖醛酸盐、外型多糖、天然树胶渗出液、明胶及其混合物。
4．如权利要求3所述的冷冻乳液，其中凝胶颗粒是由选自如下的食品级胶凝生物高分子制成的：酪蛋白、琼脂、ι-卡拉胶、κ-卡拉胶、红藻胶、瓜尔胶、槐树豆胶、刺云实胶、胡芦巴、魔芋甘露聚糖、果胶、藻酸盐、黄原胶、凝胶、金合欢胶、阿拉伯树胶及其混合物。
5．如前述任意权利要求所述的冷冻乳液，含有0-30wt％的脂肪。
6．如权利要求5所述的冷冻乳液，含有0.01-10wt％的脂肪。
7．如权利要求6所述的冷冻乳液，含有0.1-8wt％的脂肪。
8．如前述任意权利要求所述的冷冻乳液，含有0.1-60.0％体积的凝胶颗粒。
9．如权利要求8所述的冷冻乳液，含有0.2-40.0％体积的凝胶颗粒。
10．如权利要求9所述的冷冻乳液，含有0.25-30.0％体积的凝胶颗粒。
11．如前述任意权利要求所述的冷冻乳液，其中所述凝胶颗粒具有50-5000微米的体积平均粒度。
12．如权利要求11所述的冷冻乳液，其中所述凝胶颗粒具有60-500微米的体积平均粒度。
13．如前述任意权利要求所述的冷冻乳液，其中所述乳液经充气且具有5-200％的膨胀度。
14．根据权利要求13的冷冻乳液，其中膨胀度为10-150％。
15．包括前述任一权利要求的冷冻食品乳液的组合食品产品。
16．一种制备冷冻低脂食品乳液的方法，包括步骤：
a)将脂肪和形成凝胶的生物高分子混合，形成第一液相；
b)将第一液相添加到促进生物高分子的凝胶形成的第二液相中，从而形成具有脂肪颗粒位于其中的凝胶颗粒；
c)将凝胶颗粒与含水相和脂溶性风味分子混合，形成含水-连续的乳液；和
d)将所述含水-连续的乳液进行冷冻，从而生产出冷冻低脂食品乳液。
17．如权利要求16所述的方法，其中在步骤(b)中，为了促进凝胶形成，第二液相的温度比第一液相的温度低。
18．如权利要求16所述的方法，其中为了促进凝胶形成，在步骤(b)中，第二液相与第一液相中的生物高分子反应。
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